Présentation
Auteur(s)
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Yves COJAN : Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique - Ingénieur à Thomson TTD optronique - Professeur à l’École Nationale Supérieure des Techniques Avancées et à l’École de l’Air
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Lire l’articleINTRODUCTION
avec la participation pour le paragraphe 8 de Jean‐Claude FONTANELLA Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique Ingénieur à Thomson TTD optronique
Pour concevoir un système optronique dont le capteur se trouve être éloigné de la source, l’un des paramètres importants est la transmission spectrale du milieu de propagation atmosphérique. Elle est affectée principalement par l’absorption et la diffusion du rayonnement par ce milieu, sources principales d’interactions entre la lumière et la matière.
Les performances de tout système optronique sont déterminées en effet non seulement par ses caractéristiques techniques intrinsèques résultant de sa conception et de la technologie utilisée, mais aussi par son comportement dans l’environnement d’emploi opérationnel qui concerne le système. Ainsi :
-
à la conception ou durant le développement, il est important de connaître comment ces capteurs se comporteront vis‐à‐vis de telle ou de telle situation climatique ou météorologique ;
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à l’utilisation, il est utile de savoir comment les caractéristiques nominales de ces capteurs varient en fonction des conditions d’environnement présentes.
L’objet de cet article est de montrer de quelle manière les effets de l’atmosphère agissent sur les performances des capteurs optroniques.
Le milieu atmosphérique, naturel ou chargé d’obscurants artificiels, agit sur les performances des équipements optroniques, et ce dans tous les domaines spectraux (UV, visible, IR) et pour des rayonnements laser :
-
en atténuant de manière sélective les radiations se propageant vers le capteur, à toute longueur d’onde ;
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en générant par diffusion ou par émission radiative un signal optique, comparable à du bruit, à l’origine de l’affaiblissement des contrastes de perception, et qui est d’autant plus important que la distance est grande.
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- Version archivée 1 de avr. 1960 par Jean QUINET
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Turbulence atmosphérique7. Contraste
7.1 Définition
Lorsque l’on observe un objet, visuellement ou par le biais d’un instrument optique, on le perçoit par sa luminance apparente. Or cet objet n’est jamais présent sur un fond environnant noir ; il se détache donc sur ce fond, qui lui‐même présente aussi une luminance apparente perceptible.
Étant donné deux sources de luminances L 1 et L 2 , on peut définir deux grandeurs caractérisant le contraste de la source 1 par rapport à la source 2 :
dans le cas des équipements d’observation qui prennent comme référence la luminance du fond L 2 en valeur moyenne (cas de la télévision ou de l’observation visuelle par exemple).
Dans le cas des équipements qui travaillent sur modulation de signal en supprimant la composante continue du signal, un seul contraste sera utilisé :
Le terme de source doit être pris au sens large : source étendue ou source de dimensions réduites :
-
si la source 1 est un objet et la source 2 le fond sur lequel apparaît l’objet, on parle alors de contraste de l’objet par rapport au fond (C ) ;
-
si L 1 et L 2 sont des luminances appartenant à un même objet, on parle alors de contraste intrinsèque de l’objet.
Deux remarques s’imposent :
-
les luminances à prendre en compte sont la somme de l’émission thermique propre de la source et du rayonnement diffusé par cette dernière ;
-
ces luminances n’ont d’intérêt que dans le domaine spectral de sensibilité de l’instrument ou de l’œil avec lesquels elles seront observées ; elles résulteront donc généralement de la combinaison de la luminance énergétique spectrale
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de la source et de la sensibilité spectrale, S (λ...
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